景观动态及其驱动因素和效应分析：以江西省泰和县灌溪乡千烟洲为例

本文运用土地利用的ＤＬＵ战略理论和景观动态分析模型，分析了江西省泰和县灌溪乡千烟洲的土地利用时间动态，并对其产生的效应和它们的驱动因素进行了概括和总结。     

草地地上生物量高精度曲面建模

草地生物量的大区域精确估算对全球变化研究和草地资源的合理利用具有重要作用。为提高草地生物量的空间模拟精度,发展了草地地上生物量的高精度曲面建模方法HASM-GB(High Accuracy Surface Modeling for Grassland Biomass),基于内蒙古草地地上生物量野外调查资料和同时期的遥感影像数据,采用HASM-GB方法对内蒙古自治区草原地上生物量空间分布进行了模拟。通过野外实测数据采用修正的Jackknifing方法对HASM-GB方法模拟结果进行了验证,结果表明模拟结果与实测数据之间具有较低的均方根误差(28.03 g/m²)和较好的相关性,相关系数为0.62。将HASM-GB方法与遥感生物量回归模型、普通克里金和回归克里金3种方法进行了精度对比,结果表明与其他3种方法相比,HASM-GB方法的模拟结果具有相对较低的平均误差、平均绝对误差、均方根误差和与测定值较高的相关系数。通过对地上生物量空间分布格局模拟结果的分析可知,由于植被指数-生物量回归模型属于非空间方法,其模拟精度很大程度上取决于主、辅变量间的相关性水平,易受植被指数数据误差的影响。普通克里金不能考虑辅助变量的作用。HASM-GB方法能够充分考虑生物量采样点和辅助变量的空间变异信息和邻域样本的空间结构特征从而提高模拟精度,其对草地地上生物量的曲面模拟能力高于回归克里金。结果表明HASM-GB可以作为模拟草地地上生物量空间分布相对有效的方法。     

中国国家自然保护区土地覆被变化(英文)

For preventing ecosystem degradation,protecting natural habitats and conserving biodiversity within the habitats,2588 nature reserves have been established in China at the end of 2010.The total area is up to 149.44 million ha and covers over 15% of Chinese terrestrial surface.Land-cover change,as the primary driver of biodiversity change,directly impacts ecosystem structures and functions.In this paper,180 National Nature Reserves(NNRs) are selected and their total area is 44.71 million ha,accounting for 29.9% of all NNRs in China.In terms of the ecosystem characteristics and their major protected object,all selected NNRs are classified into 7 types.A Positive and Negative Change Index of Land-cover(PNCIL) was developed to analyze the land-cover change of each NNRs type from the late 1980s to 2005.The results show that the land-cover of all selected NNRs types have degradated to a certain degree except the forest ecosystem reserves with a decreasing rate,but the rate of degradation alleviated gradually.The mean positive and negative change rates of land-cover in all core zones decreased by 0.69% and 0.16% respectively.The landscape pattern of land-cover in the core zones was more stable than that in the buffer zones and the experimental zones.Furthermore,the ecological diversity and patch connectivity of land-cover in selected NNRs increased generally.In short,the land-cover of 180 selected NNRs in China had a beneficial change trend after NNRs established,especially between 1995 and 2005.     

城市环境容量集成模型研究

本文针对我国城市化形势和信息时代的信息集成需求,分析了城市化集成模型的内涵。在研究城市化对生态环境各种影响的基础上,提出了基于巨量数据的子模型体系。阐述了现代信息技术条件下城市化集成模型的主要特点。     

通天河上游墩日含煤岩系地层时代的新认识

墩日含煤岩系时代原定为晚三叠世。该岩系的岩性、岩相、煤质、孢粉组合等诸多特征均反映了下侏罗统的沉积特点,故应将其厘定为早侏罗世。     

结合HASM和GWR方法的省级尺度近地表气温估算

卫星遥感反演得到的地表温度可用于近地表气温的估算,但现有方法的估算精度仍有进一步提升的空间。为了获取空间上连续且精度较高的近地表气温,本研究以四川省为例,首次将高精度曲面建模（HASM）用于遥感和气温实测数据的融合,并将综合了气温、地表温度、海拔、坡度、坡向的地理加权回归（GWR）拟合结果作为HASM模型的初始温度场,进而采用此种结合HASM和GWR的求解算法（HASM-GWR）,融合MOD11C3地表温度产品与190个气象台站的气温实测数据,开展省级尺度近地表气温估算,并通过比较HASM-GWR、GWR以及普通线性回归（OLS）3种方法的估算精度,评估各模型对近地表气温的估算效果。结果表明,相比于传统估算模型,采用HASM-GWR数据融合方法能有效提高近地表气温的估算精度。采用该方法的近地表气温估算残差,72%介于-1~1 ℃,90%介于-2~2 ℃;且与GWR和OLS模型相比,估算结果的均方根误差（RMSE）分别降低了25.42%和39.83%。     

青藏高原维管植物物种丰富度分布的情景模拟

如何充分利用离散的观测数据,通过对维管植物物种分布丰富度及其与生境因子之间的相互作用和影响机理的定量分析,实现维管植物物种丰富度的空间分布及其情景模拟,是目前生物多样性研究前沿和核心内容之一。针对这一问题,在实现青藏高原37个国家自然保护区的维管植物物种数量收集和边界数据矢量化的基础上,分别进行维管植物物种数量与土地覆盖类型、环境因子和景观生态指数等三大类生境因子之间的相关关系的定量计算和对比分析,筛选和确定最佳相关分析方程,进而构建青藏高原维管植物物种丰富度的空间模拟分析模型。该模型中,维管植物物种丰富度与生境因子之间的复相关系数为0.94,模型验证结果表明,青藏高原的维管植物物种的平均丰富度为496.79种/100 km²,其空间分布格局整体上呈东南向西北逐渐减少趋势;另外,除柴达木盆地荒漠区域以外,维管植物物种的空间分布随海拔的升高而减少。基于CMIP5 RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5三种气候情景模拟获得的青藏高原维管植物物种丰富度未来情景结果显示,在T0-T4（2010-2100）时段内,青藏高原维管植物物种丰富度整体将呈减少趋势。RCP 8.5情景下青藏高原维管植物物种丰富度的变化幅度最大,而RCP 2.6情景下的维管植物物种丰富度的变化幅度最小。研究表明,本文构建的模型能够对青藏高原维管植物物种丰富度的空间分布格局及其未来情景进行模拟分析,模拟结果可为青藏高原生物多样性及其对气候变化响应的综合评估和情景模拟提供方法和技术支持。     

高精度曲面建模的一种快速算法

 高精度曲面建模(HASM)是一种全新的曲面建模方法,其整个过程可分为偏微分方程的离散、采样方程建立和代数方程组求解3个阶段。目前所采用的求解对称正定方程组的方法主要是共轭梯度法。为了解决HASM的计算速度问题,本文给出了2种新的预处理共轭梯度算法,分别为不完全Cholesky分解共轭梯度法和对称逐步超松弛预处理共轭梯度法。实验表明,不完全Cholesky分解共轭梯度法收敛速度最快,且这2种预处理方法均比其他方法具有更快的收敛速度。     

国家级自然保护区土地覆盖类型转换趋势

国家为了防止生态系统恶化、保护自然栖息地及其生物多样性,到2010年底已建立2588 个自然保护区,总面积达 149.44×10⁶hm²,超过中国陆地总面积的15%。土地覆盖变化作 为导致生物多样性变化的首要因素,直接影响生态系统的结构和功能。本文选取180个国家级 自然保护,总面积44.71×10⁶hm²,占自然保护区总面积的29.9%,全国陆地面积的4.7%,根 据各保护区的生态系统特征和主要保护对象,将其划分为森林生态系统、草地生态系统、湿 地生态系统、珍稀动物、珍稀植物、地质和古生物遗址、以及荒漠生态系统7类自然保护区类 型,并在此基础上按东北、华北、华东、中南、西北及西南6个大区对其进行空间分析。论文 构建土地覆盖类型转换方向判别指数模型,运用生态多样性模型和斑块连通性模型,对各大 区内各类国家级自然保护区及其核心区、缓冲区和实验区的土地覆盖转换趋势进行计算。结 果显示,在20世纪80年代后期-2005年时段内,180个国家级自然保护区的土地覆盖转换强度 整体呈减缓趋势,西南地区的平均转换强度最大,而华东地区的平均转换强度最小。在各类 国家级自然保护区中,除了森林生态系统保护区外,其他各类型保护区的土地覆盖都存在逆 向转换,但逆向转换速率总体呈减缓趋势。国家级自然保护区的核心区土地覆盖逆向转换的 速度平均为0.16%/10a减少,其土地覆盖景观格局相对于缓冲区的和实验区更为稳定。生态多 样性指数和斑块连通性指数模型计算显示,国家级自然保护区土地覆盖景观格局的生态多样 性和斑块连通性在1995-2005年总体呈上升趋势。另外,各大区国家级自然保护区与非保护区 的土地覆盖转换强度对比显示,保护区土地覆盖转换强度整体上小于非保护区的土地覆盖转 换强度。总之,分析结果表明,国家级自然保护区的土地覆盖转换处于良性变化趋势,尤其是在1995-2005年期间,保护区内的土地覆盖类型及分布逐渐趋于正向转换和稳定态势。